胰岛素治疗对严重烫伤大鼠骨骼肌消耗的作用及相关机制

作者：褚万立; 柴家科^*; 王晓腾; 韩绍芳; 刘玲英

来源：中华烧伤杂志, 2019, 35(05).

• 烧伤
• 肌, 骨骼
• 胰岛素
• 细胞凋亡
• 内质网应激反应

目的探讨胰岛素治疗对严重烫伤大鼠骨骼肌消耗的作用及相关机制。方法将48只雄性7～8周龄Wistar大鼠按随机数字表法分为单纯烫伤组和胰岛素治疗组, 每组24只。2组大鼠称取体质量、用血糖仪检测尾部末梢血糖水平后, 均在94 ℃热水中浸烫12 s制成30%体表总面积Ⅲ度背部烫伤模型。伤后1～7 d每天8:00, 胰岛素治疗组大鼠皮下注射甘精胰岛素1 U/kg, 单纯烫伤组大鼠给予等量生理盐水;伤后1～7 d每天8:00(注射胰岛素后)、13:00、18:00, 2组大鼠均给予肠内营养乳剂灌胃各1次, 每次10 mL/kg。伤后1～4、6、7 d每天注射胰岛素前及伤后8、9、11、12、14 d晨, 用血糖仪检测2组大鼠尾部末梢血糖水平。称取2组大鼠伤后14 d未行任何处理时的体质量。伤后4、7、14 d, 每组分别取8只大鼠, 采集胫骨前肌标本, 称取伤后14 d胫骨前肌质量, 透射电镜观察伤后7 d胫骨前肌肌细胞超微结构变化, 末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿三磷酸缺口末端标记法测定伤后4、7、14 d胫骨前肌肌细胞凋亡率, 免疫组织化学法检测伤后4、7、14 d胫骨前肌半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)表达, 蛋白质印迹法检测伤后4、7、14 d胫骨前肌内质网应激反应(ERS)相关蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、caspase-12活性体、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)蛋白表达。对数据行完全随机设计t检验、重复测量方差分析、析因设计方差分析、t检验及Bonferroni校正。结果伤前2组大鼠血糖水平、体质量相近(t=0.204、0.405, P>0.05)。伤后1、6、9、11、12、14 d, 2组大鼠血糖水平相近(t=0.229、3.339、1.610、0.178、0.181、0.079, P>0.05);伤后2、3、4、7、8 d, 胰岛素治疗组大鼠血糖水平显著低于单纯烫伤组(t=7.245、4.165、4.609、4.018、3.995, P<0.05或P<0.01)。伤后14 d, 胰岛素治疗组大鼠体质量和胫骨前肌质量分别为(271±19)、(0.47±0.05)g, 均明显高于单纯烫伤组的(254±12)、(0.43±0.04)g(t=2.159、2.375, P<0.05)。伤后7 d, 单纯烫伤组大鼠胫骨前肌肌细胞部分细胞核固缩、变形, 染色质分布不均, 内质网肿胀;胰岛素治疗组大鼠胫骨前肌肌细胞凋亡改变和内质网肿胀较单纯烫伤组减轻。伤后4、7、14 d, 胰岛素治疗组大鼠胫骨前肌肌细胞凋亡率均较单纯烫伤组明显降低(t=4.262、9.153、9.799, P<0.01)。伤后7、14 d, 胰岛素治疗组大鼠胫骨前肌caspase-3表达均较单纯烫伤组明显减少(t=10.429、7.617, P<0.01)。与单纯烫伤组比较, 胰岛素治疗组大鼠伤后4、14 d胫骨前肌GRP78蛋白表达明显增加(t=4.172、4.437, P<0.05), 伤后7、14 d胫骨前肌caspase-12活性体蛋白表达明显减少(t=11.049、11.181, P<0.01), 伤后4、7、14 d胫骨前肌CHOP蛋白表达明显减少(t=13.837、9.572、6.930, P<0.01)。结论胰岛素治疗可能通过缓解ERS, 减少严重烫伤大鼠骨骼肌肌细胞凋亡和骨骼肌消耗。

• 单位
  解放军总医院